I tornado magnetici di Giove: mega-tempeste grandi come la Terra

La scoperta di enormi vortici magnetici su Giove , che si estendono dall’ ionosfera fino alle profondità della sua atmosfera, ha rivelato la presenza di giganteschi anticicloni in grado di assorbire la luce ultravioletta (UV). Questi fenomeni, ciascuno delle dimensioni del pianeta Terra, si manifestano come ovali scuri visibili solo in UV e sono composti da densi strati di aerosol nella stratosfera.

Questi vortici, denominati ovali scuri, furono osservati per la prima volta negli anni ’90 dal Telescopio Spaziale Hubble ai poli nord e sud del pianeta. Successivamente, nel 2000, la loro presenza al polo nord venne confermata dalla sonda spaziale Cassini , durante il suo passaggio verso Saturno . Sebbene l’origine di questi ovali fosse rimasta sconosciuta per anni, un recente studio condotto da Troy Tsubota, dell’ Università della California a Berkeley , ha finalmente chiarito la loro formazione.

I fenomeni sarebbero causati da tornado magnetici vorticosi , generati dall’attrito tra le linee del campo magnetico nel potente campo magnetico di Giove . Questi tornado creano aree ad alta densità di aerosol che assorbono UV, visibili come ovali scuri.

La chiave per comprendere meglio questi anticicloni UV-assorbenti risiede nelle immagini catturate annualmente dal Telescopio Spaziale Hubble grazie al progetto Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL). Questo programma, guidato da Amy Simon del Goddard Space Flight Center della NASA, si dedica al monitoraggio regolare di Giove , Saturno , Urano e Nettuno per rilevare variazioni nell’aspetto dei pianeti giganti.

Tra il 2015 e il 2022, Tsubota ha analizzato le immagini di Hubble, identificando un ovale scuro al polo sud di Giove in tre delle quattro osservazioni effettuate, mentre al polo nord ne è stato individuato solo uno su otto analisi.

Come sulla Terra, il campo magnetico di Giove si concentra ai poli. Questa convergenza dirige le particelle cariche verso le regioni polari, dove collidono con le molecole atmosferiche creando aurore visibili in UV . Gli ovali scuri sembrano essere collegati a questo meccanismo, essendo fenomeni transitori che emergono ai poli di Giove.

La formazione di questi ovali sarebbe innescata da interazioni tra il campo magnetico e il Torus Plasmatico Io, una struttura ad anello formata da particelle cariche emesse dai vulcani attivi della luna Io. Tom Stallard, dell’ Università Northumbria a Newcastle , ipotizza che l’attrito tra le linee magnetiche del torus plasmatico e quelle dell’ ionosfera di Giove crei vortici magnetici che si estendono fino alla stratosfera.

Questi vortici mescolano gli aerosol atmosferici creando una densa area assorbente UV sotto forma di ovale scuro. Tuttavia, non è ancora chiaro se gli aerosol vengano trascinati dalle profondità dell’atmosfera o prodotti direttamente dai vortici.

Secondo Xi Zhang, dell’ Università della California a Santa Cruz , gli aerosol presenti negli ovali scuri sono 50 volte più densi rispetto alla media della stratosfera di Giove. Questo dato suggerisce che la loro formazione sia più legata alle dinamiche fisiche dei vortici che a reazioni chimiche indotte da particelle energetiche.

Le osservazioni mostrano inoltre che la formazione degli ovali richiede circa un mese, mentre la loro dissoluzione avviene nel giro di poche settimane. La tempistica e la localizzazione di questi fenomeni non coincidono con le eruzioni di particelle cariche dal torus plasmatico, rafforzando l’ipotesi di un’origine complessa legata al campo magnetico.